創造工学のネタで学生さんにシミュレータを作ってみようと提案してみたし、 せっかく買ったもんだし、一番簡単そうな回路図で動かしてみた。 『No.013:オーディオジェネレータ』で、アンテナ同調コイルを低周波トランスの代用とした、 RLC発信回路。

回路実験とシミュレータ作りの視点から

実際に動かしてみた感想は、バリコン(可変コンデンサ)を動かせば、 かなり広い周波数変化をするかと思ったけど、大きく周波数変化する部分もあるけど、 たいした周波数変化はしなかった。 シミュレータを作るとなると、意外に多用されている、この同調コイルの特性再現も重要な課題になるはず。

もう一つの感想は、回路図をブロックに置き換える際には、指導書の回路を配線する分には 簡単なんだけど、ちょっと特性を変化させるために抵抗追加と思っても、 ブロック配置も変わる。それにブロックの種類も限られているため、 T字型に配線されている抵抗ブロックの直通部分を配線に使うといった、 「電子ブロックの配線」のためのノウハウも重要となる。 このため、プロコン応募を目標に作るのであれば、 回路図を入力したら『EX-150』の部品の中から無理矢理ブロック配置を考えてくれる ツールも欲しいなぁ。

シミュレータを作るのなら

実際にシミュレータを作るという視点で、フリーの回路図エディタ・シミュレータの利便性を確認。 まず、Debian/Linux に含まれているツールということで確認すると、 GPL EDA 電子回路設計ソフトウェア回路図エディタ(geda-gschem)であれば、 SPICE用ネットリスト生成は簡単みたい(「gschemで回路図作成」)。 ひとまず、初めてだけど gschem をLinux上で動かしてみた。 初めてだと、該当部品をライブラリから探すだけでも一苦労ということがよく分かった。 慣れれば簡単なんだろうけど…

ちなみに、 gschemの吐き出したネットリストも見てみた。 配置された部品の座標間を、無損失伝送路(T)が大量に配置されている。 (Wikipediaの説明に無い文法も含まれてるなぁ…".END"行も出力されていないし、gschem専用文法だな…) EX-150専用エディタを作れば、回路図上の部品配置なんて関係ないので、 シンプルなネットリストを吐くことはできるだろう。

• gschemのネットリストから、SPICE用のネットリスト出力するには、gnetlist が必要みたい。
• 回路シミュレータは、Debian であれば、"Non-free"ではあるけどngspiceが、パッケージに含まれているみたい。

(( ひとまずDebianでこの辺のネタを試すのに必要なインストール作業 ))
# aptitude install geda geda-gschem geda-gnetlist geda-symbols geda-utils ngspice gwave

今日は、具体的なアイデアを検討することを目標に、 各グループ毎に情報交換1コマ(50分)の後、演習室にて関連情報調査2コマ(100分)の後、 実際のアイデア草稿提出資料作成の1コマ(50分)にて行った。 早くアイデアの出ている学生さんについては、草稿原稿をチェックなども行った。

アイデアといっても、初めての検討では「既存技術・アイデア」なネタがほとんどになってしまう。 このためプロコン審査員の視点でみれば「面白くない」で終わってしまう。 しかしながら、創造工学は実際に作成することも目標であり、既存だから「ボツ」アイデアと 言ってしまうだけでは、不十分。 このため、『演習指導者』の視点では、「新しいアイデア」・「技術力で作れるのはこのレベル」 とのジレンマに悩まされる。
ひとまず「プロコン応募資料作成」までは「実現可能性は別にした新しいアイデアを検討」という目標とし、 「創造工学後半」では「既存ネタでも本当に動くものを作ってみよう」という目標を示す。

レトロ系アイデア案

学生さんのアイデアといっても、なかなか新しいものは出にくいし、 アイデアの一例ということで、レトロ系のネタをいくつか示した。

案１：『Arduinoで、ベクタスキャン系ゲーム＆ネットワーク対戦』
一昨年、H8 とXYモードのオシロスコープを使って、Pongを作ってみないか？との提案をして、 実際にチャレンジしてもらっている。(高専プロコンでは予選通過NG)。 現在では、Arduino を使えば同じようなものは、C言語ベースでもう少し簡単に作れそうだし、 Ethernetシールドを使って、ネットワーク対戦もできるレトロゲーム復刻版を提案してみた。 オシロスコープのXYモードのベクタースキャン表示ということで、 Pongに留まらず、StarWarsなんか作れたらもっと面白いんじゃ？と目的を膨らませてみた。

案２：『電子ブロックEX-150シミュレータ with SPICE』
先日ネタに掲載しているが、学研の大人の科学で復刻版が売られている電子ブロックEX-150の シミュレータを作ってみようというネタ。

# よく見れば、表示方式はベクタスキャン型ではないんだけどね…
# それにこの機能すべてはArduinoじゃ重すぎだろうな。
# TIEファイターもただのH表示に簡略化するしかないか…